NASA TESS下周一搭乘獵鷹9火箭升空 尋找外星生命
據The Verge北京時間4月13日報道，美國航空航天局下周將發射被稱作TESS的航天器，在宇宙中搜索人類之前沒有發現的系外行星，幫助科學家了解它們的構成，以及它們是否存在生命。
下周一，TESS將搭乘獵鷹9火箭從位於美國佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地升空。
TESS的發射正值美國航空航天局的系外行星搜索航天器——開普勒望遠鏡即將退役之際。2009年升空的開普勒望遠鏡燃料將在未來數月消耗完畢。但是，TESS的使命不同於開普勒望遠鏡，後者的使命只是簡單地發現儘可能多的系外行星，TESS則更「挑剔」，將搜索圍繞距離地球最近的恆星運行的行星。據美國航空航天局稱，由於這些恆星亮度更高，研究起來更方便。
美國航空航天局TESS項目科學家史蒂芬·萊因哈特（Stephen Rinehart）向The Verge表示，「開普勒望遠鏡的任務是對系外行星進行普查：系外行星有多少？分布情況如何？與地球大小相當的系外行星有多少？TESS則針對研究與地球鄰近的系外行星進行了優化，對它們進行更詳盡的研究。」
TESS特別關注的一類系外行星是：位於恆星恰當軌道上、與地球大小相當的岩石行星，這類行星可能存在液態水。如果發現存在與地球相似大氣層的系外行星，它們就可能存在外星生命。
亮度越高越方便研究
開普勒望遠鏡一次只能觀察數小塊天空，在其視野內存在10萬顆恆星。TESS的視野將是開普勒望遠鏡的400倍，能看到20萬顆，甚至數百萬顆恆星。美國航空航天局阿姆斯研究中心天文學家、開普勒望遠鏡項目科學家傑西·多特森（Jessie Dotson）向The Verge表示，「它將在我們看不到的天空中找到系外行星。」
在尋找系外行星方面，TESS和開普勒望遠鏡採用相同的技術：凌日法。每當行星凌日時，恆星亮度會降低，在地球軌道上運行的望遠鏡能檢測到恆星亮度的變化。但與開普勒望遠鏡相比，TESS觀察的恆星距離地球要近得多：距離地球數十至數百光年，而非數千光年，這使得恆星的亮度在天空中要高出30至100倍。
要真正了解系外行星的構成——是像地球一樣的岩石行星還是像木星一樣的氣體行星，我們需要知道其密度。要了解行星的密度，最好的方法是知道它對恆星的影響。即使一顆行星相對較小，它對恆星也產生引力，會引起恆星輕微搖晃。搖晃的程度與行星質量有關。
亮度更高的恆星，能更方便地快速檢測其搖晃程度。對於距離遙遠、亮度低的恆星，天文學家無法收集到足夠的光線，判斷其搖晃程度需要更長時間。像開普勒望遠鏡觀察的恆星，判斷其搖晃程度可能需要數周，甚至數月時間。但對於TESS觀察的恆星，判斷其搖晃程度可能只需要數個小時。
萊因哈特說，利用開普勒望遠鏡，天文學家只能判斷少數恆星的搖晃程度，「利用TESS，可以判斷所有觀察目標的搖晃程度」。
TESS將發現這樣的系外行星
利用其4台相機，TESS對同一片天空只觀察27天，然後轉向觀察下一片天空；相比之下，開普勒望遠鏡的觀察時間長達數月甚至數年。因此，TESS將主要用於搜索運行周期小於1個月的系外行星——限制了其能發現的系外行星類型。
需要澄清的一點是，TESS不會發現地球2.0。TESS可能發現的類地系外行星將圍繞紅矮星運行，紅矮星輻射的能量遠小於太陽，系外行星必須更靠近紅矮星才能維持液態水，這意味著這些行星上的一年只相當於地球的10天左右。
天文學家對發現圍繞紅矮星運行的行星一直非常興奮，因為紅矮星在宇宙中大量存在。但是，只是在宜居帶內，並不意味著紅矮星的行星上會有生命存在。靠近紅矮星運行的系外行星，一面會長時間是白天，另一面則長時間是黑夜。紅矮星「性情不穩」，時常會向附近的行星發出大量高能粒子，這意味著這些系外行星不可能存在與地球相似的環境。
當詹姆斯·韋伯太空望遠鏡投入使用時，天文學家將能夠研究TESS發現的大小與地球相似系外行星的大氣層。不過，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡最早也要到2020年才能升空，因此，我們要知道這些系外行星是否存在能對生命提供支持的大氣層還需要數年時間。
麻省理工學院行星科學家薩拉·西格爾（Sara Seager）表示，她對發現尺寸是地球2-3倍的系外行星——被稱作超級地球或小海王星——非常激動。開普勒望遠鏡發現這類行星非常常見，但人類對它們的構成和形成知之甚少。當TESS發現這類系外行星時，天文學家可以利用地面上的望遠鏡繼續研究它們大氣層的構成，從而了解它們是怎樣形成的。
發射升空
TESS計劃於美國東部時間星期一下午6:32（北京時間星期二早上6:32），搭乘SpaceX的一枚獵鷹9火箭從位於美國佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地發射升空。如果一切順利，TESS將從6月份開始收集數據——屆時開普勒望遠鏡可能開始不能正常工作。
TESS不存在燃料耗盡問題。它將位於圍繞地球的超橢圓軌道上，與地球的距離超過月球。TESS繞地球運行一周需要13.7天，以前從未有過航天器在這一軌道上運行，但它異常穩定，因此，TESS不需要多少燃料，可以穩定運行100年以上。
但是，航天器要進入這一軌道需要大量能量。不過TESS有一大優勢：尺寸小，重量略低於800磅（362公斤），許多衛星的重量都高達數千磅。TESS只佔到獵鷹9火箭的很小一部分空間，這使得獵鷹9火箭能更容易地把它發射到需要的軌道。
根據原定計劃，TESS只進行2年的研究工作，但工程師已經在謀劃延長其使用壽命。如果成功，TESS將編製新的系外行星索引目錄，供天文學家研究之用。（來源：鳳凰網科技）
